Ecco alcuni antichi strumenti scientifici in mostra nei locali del Museo della Fabbrica del Monastero dei Benedettini di Catania
Sono numerosi i dispositivi in esposizione alla mostra Lo studio dell’Etna – Tra strumenti e rappresentazioni inventati nel corso degli ultimi due secoli da ingegneri, fisici e chimici e utilizzati per lo studio dell’Etna e delle effusioni laviche. Strumenti che, insieme con i materiali d’archivio esposti e video proiettati durante i percorsi di visita, intrattengono e accompagnano visitatori e visitatrici lungo un viaggio tra affascinanti fenomeni della natura al Museo della Fabbrica del Monastero dei Benedettini.
E proprio in questa incantevole cornice, l’ala del monastero dove oggi ha sede il Museo della Fabbrica, è stata allestita la mostra. Un tempo, infatti, era sede dell’Osservatorio di Geodinamica di Catania, e nel 1669 fu circondata dalla colata lavica che raggiunse la città di Catania. Una colata che settant’anni dopo, nel 1739, è diventata il basamento di una parte dell’edificio settecentesco, costruito ad opera del celebre architetto siciliano Giovanni Battista Vaccarini, dove oggi si trova il Museo della Fabbrica.
La mostra si snoda in un percorso che si articola in diverse sezioni che mostrano come la vulcanologia si sia affermata come scienza sperimentale, attraverso l’esposizione di numerosi reperti, antichi strumenti scientifici che appartengono alle Collezioni di strumenti antichi della Fisica, del Museo di Mineralogia, Petrografia e Vulcanologia dell’Università di Catania, e alla collezione storica dell’Ingv - Osservatorio Etneo, accompagnati da riproduzioni di documenti provenienti dall’Archivio Storico dell’Università di Catania e dall’Archivio di Stato di Catania.
Tre le sezioni in cui si articola la mostra - "Un inesauribile bacino di problematiche scientifiche", "Gli straordinari sviluppi della scienza e della tecnica" e "Gli studi di vulcanologia nel Novecento" - in cui si possono ammirare i vari strumenti utilizzati fino al 1999 per lo studio dell’Etna.
La prima sala della mostra
Un inesauribile bacino di problematiche scientifiche
Nella prima sezione spicca Pirometro di Wedgwood, uno strumento prodotto in Francia intorno al 1820 circa e composto da ottone, mogano e argilla. Questo congegno è stato ideato e realizzato dal ceramista inglese Josiah Wedgwood tra il 1782 e il 1786, e sfrutta la capacità dell’argilla di contrarsi all’aumentare della temperatura, motivo per cui dalla fine del Settecento iniziò ad essere utilizzato per i primi tentativi di misurare la temperatura della lava.
Interessante è addentrarsi in questo mondo di sperimentazioni e ricerca nel campo della vulcanologia che permette ai visitatori di conoscere un patrimonio storico di carattere tecnico-scientifico di inestimabile valore e al tempo stesso alla scoperta di numerose invenzioni come il Termometro a doppia scala Celsius-Réaumur, realizzato in Francia tra il 1855 e il 1867 circa e composto da vetro, carta, mercurio e ottone, o l’Anemometro di tipo Daloz, uno strumento prodotto dall’ingegnere francese Gaston Jules Daloz tra il 1916 e il 1919 circa per misurare la velocità del vento. Si tratta di un congegno composto da un pendolo che termina con una sfera in alluminio che oscilla al soffiare del vento su un settore graduato, riuscendo così a determinare la velocità del vento espressa in metri al secondo.
Tra le tante invenzioni esposte nella prima sezione c’è anche la Livella ad acqua, uno strumento realizzato nella Milano della prima metà del Novecento, composto in legno, metallo e vetro, e utile a calcolare la differenza di altezza tra due punti attraverso l’uso di acqua e il Tubo capillare con bulbo in vetro realizzato nella prima metà del XX secolo. Un tubo capillare con bulbo in vetro per misurare il volume di campioni di rocce vulcaniche o minerali. Dalla seconda metà del Settecento furono sviluppati strumenti analoghi per determinare anche il peso specifico dei campioni, ovvero il rapporto tra il peso e il volume, sfruttando le leggi della fluidostatica, come il principio di Archimede e il fenomeno della capillarità.
Vedere e conoscere questi strumenti porta a comprendere ulteriormente i passi avanti fatti dalla scienza fino ad oggi, ma soprattutto ci si stupisce per l’ingegno che si nasconde dietro queste prime invenzioni.
Visitatori presenti alla mostra
Gli straordinari sviluppi della scienza e della tecnica
Non solo strumenti e materiale documentario, ma anche veri e propri campioni di lave preistoriche che, in occasione dell’Esposizione Generale Italiana del 1884 sono stati esposti anche a Torino, nel padiglione dedicato alla scienza. L’esposizione di questi materiali fu curata, allora, da Orazio Silvestri, geologo e vulcanologo, a cui si devono importanti studi sull’Etna, tanto che proprio a lui sono stati intitolati i Crateri Silvestri, monti che si sono formati nel 1892 (due anni dopo la sua morte) a 1.900 metri di quota, a nord di Nicolosi, noto comune alle pendici dell’Etna.
E proprio la seconda sezione – Gli straordinari sviluppi della scienza e della tecnica – si apre con il Plastico in gesso rappresentante i nuovi Monti Umberto e Margherita risalente al 1879 realizzato da Orazio Silvestri. Il plastico raffigura i nuovi Monti Umberto e Margherita, formatisi durante l’eruzione cominciata il 26 maggio 1879. Per lo studio del complesso teatro eruttivo, il Governo italiano istituì una commissione composta da Orazio Silvestri, dal fisico Pietro Blaserna e dal geologo Gaetano Gemmellaro.
Oltre al materiale lavico, a caratterizzare la sezione, numerosi strumenti come la Livella a bolla, un’invenzione nata nel 1666 su progetto dell’inventore francese Melchisédech Thévenot e perfezionata nel corso dell’Ottocento, che rappresenta l’evoluzione della già citata Livella ad acqua, o ancora la Tavoletta da campagna Monticolo, progettata dall’ingegnere A. Monticolo e prodotta dalle Officine Galileo di Firenze a partire dal 1908. Si tratta di uno strumento che permette di misurare indirettamente distanze, pendenze e dislivelli attraverso l’uso di un distanziometro, un goniometro e un eclimetro (utile a misurare l’inclinazione delle superfici).
Invenzioni ideate da personalità di grande rilievo sono esposte lungo tutto il percorso, e permettono al pubblico di trovarsi dinnanzi a reperti utilizzati da scienziati giunti in Sicilia da tutta l’Europa per studiare l’Etna in quello che si potrebbe considerare un grande laboratorio a cielo aperto.
Un esempio è il Tacheometro Cleps, inventato da Ignazio Porro, che nel 1865 fondò la storica azienda italiana La Filotecnica, impresa produttrice di strumenti utili alla misurazione come il Tacheometro Cleps, che veniva utilizzato per misurare con estrema precisione angoli e distanze, tant’è che in ambito vulcanologico fu utilizzato per rilevazioni altimetriche a seguito delle eruzioni dell’Etna e per studiare la morfologia del vulcano.
Altro caso è quello della Bilancia analitica, uno strumento di estrema precisione che fu acquistato nel 1878 da Orazio Silvestri per il Gabinetto di Mineralogia, Geologia e Chimico-Fisica Terrestre dell’Università di Catania, o ancora della Bilancia di Mohr-Westphal, usata per misurare la densità dei liquidi e inventata dal chimico Karl Friedrich Mohr nel 1832, per poi essere perfezionata dall’artigiano Georg Wilhelm Westphal.
Strumenti in esposizione alla mostra
Altra invenzione che arricchisce la seconda sezione è il Goniometro a riflessione di tipo Wollaston, progettato nel 1809 dal chimico e fisico inglese William Hyde Wollaston per misurare con precisione gli angoli tra le facce dei cristalli, insieme ad un altro strumento che ne rappresenta l’evoluzione: il Goniometro a riflessione, un’invenzione novecentesca del tedesco Fritz Rheinheimer, che garantiva una misurazione più accurata degli angoli dei cristalli.
E, inoltre, la Bussola della seconda metà dell’Ottocento dotata di un ago magnetico sospeso su un perno, al centro di un cerchio graduato. Ai lati, sono presenti due livelle a bolla, o “toriche”, indispensabili per rilevare eventuali variazioni nell’inclinazione dello strumento. Proseguendo il percorso microscopi ottici e sismografi “raccontano” a visitatori e visitatrici come il progresso scientifico in ambito vulcanologico abbia raggiunto sempre più una precisione di analisi e misurazione che i primi strumenti non possedevano.
Proprio una sotto-sezione è dedicata al Pendolo del sismografo Cancani. Si tratta di un pendolo con cilindro di lava, parte del grande sismometro a due componenti orizzontali, ideato nel 1893 da Adolfo Cancani, geofisico dell’Osservatorio geodinamico di Rocca di Papa e l’Ufficio centrale di meteorologia e geodinamica. Il sismografo fu commissionato da Annibale Riccò per l’Osservatorio di Catania, dopo aver analizzato gli ottimi risultati forniti dai primi esemplari a Roma e a Rocca di Papa. Rimase in funzione dal 1896 al 1934. Originariamente, il pendolo del sismografo era sospeso a oltre 25 metri di altezza, e scendeva verticalmente, sostenendo un cilindro di lava del peso di 300 kg (ancora oggi visibile).
E ancora è possibile ammirare il Grande pilastro foggiato a tronco di cono del 1896, una struttura di muratura in pietra lavica con una base imponente di cinque metri di diametro e di due metri in testa per un peso complessivo di 200 tonnellate oppure il Supporto del sismometrografo Cecchi ideato nel 1876 dal fisico Filippo Cecchi, direttore dell’Osservatorio Ximeniano di Firenze.
Il sismografo Cecchi – ormai è rimasta solo la colonna di legno decorata con finto marmo - era in grado di rilevare simultaneamente i movimenti verticali, orizzontali e obliqui. Su di essa erano disposti vari componenti per la rilevazione dei sismi: due pendoli, oggi mancanti, progettati per registrare i movimenti orizzontali e oscillanti perpendicolarmente tra loro, affiancati da una molla a spirale, sotto la quale era sospeso un peso che rilevava i movimenti verticali. I tracciati dei rilevamenti sismici registrati da sismografi di questo tipo furono per la prima volta presentati all’Esposizione Generale Italiana del 1884.
Strumenti in esposizione alla mostra
Gli studi di vulcanologia nel Novecento
A partire dalla metà del Novecento, in questo settore di studi, si è reso necessario l’uso di strumenti in grado di catturare un’immagine e fissarla nel tempo.
Iniziarono ad essere utilizzate macchine fotografiche come la Rectaflex, una fotocamera progettata da Telemaco Corsi (fondatore dell’omonima azienda) che è stata una delle prime reflex a pellicola 35 millimetri.
La fotocamera introduce il pubblico alla terza e ultima sezione della mostra – Gli studi di vulcanologia nel Novecento – in cui tra i tanti reperti è interessante osservare l’Armatura isolante, una tuta protettiva realizzata in materiale isolante che veniva utilizzata per monitorare l’attività vulcanica e prelevare campioni di lava utili a misurare la temperatura e la viscosità della lava prelevata nella parte fluida delle colate, come testimoniano anche le immagini tratte dal film Etna di Haroun Tazieff del 1977.
In mostra il Casco protettivo progettato da Haroun Tazieff, un’armatura progettata e indossata dal geologo e vulcanologo Haroun Tazieff (1914-1998), concepita per proteggere la testa e la parte superiore del busto dalle ricadute di bombe vulcaniche e lapilli in prossimità dei crateri in eruzione.
E anche un Pirometro ottico risalente all’ultimo ventennio dell’Ottocento. I pirometri si diffusero nelle applicazioni industriali avvenne solo negli anni ’60 del Novecento, quando fu proposto il loro utilizzo per misurare la temperatura senza contatto diretto. In vulcanologia, questi strumenti sono stati impiegati per determinare la temperatura delle lave durante la loro emissione. Il pirometro ottico è in grado di misurare la radiazione infrarossa emessa da un corpo caldo, la cui intensità è direttamente proporzionale alla temperatura.
Da ammirare il Teodolite Wild T2002 della Seconda metà del Novecento, strumento fondamentale nelle campagne di monitoraggio vulcanico e nei rilievi topografici. Un’evoluzione tecnologica degli strumenti di misurazione angolare tardo-ottocenteschi, come tacheometri e teodoliti. Realizzato a partire dagli anni ’70 del Novecento, questo strumento è dotato di avanzati sistemi ottici e di un’unità elettronica per il calcolo e la registrazione delle misurazioni.
E, infine, il Sismometro elettromagnetico Rocard del 1958. I sismografi meccanici a pendolo, come quelli installati all’Osservatorio Geodinamico di Catania, furono i primi strumenti sismici per misurare il movimento del suolo furono. Con il tempo, questi furono sostituiti da sismometri elettromagnetici. Analogamente agli strumenti meccanici, anche i sismometri elettromagnetici si basano sul principio di funzionamento del pendolo. In questo caso, la massa è costituita da un magnete permanente fissato al telaio dello strumento. Il sismometro verticale a corto periodo Rocard fu costruito nel 1958 al Commissariato per l’Energia Atomica (CEA) in Francia.
L'armatura e la proiezione del film Haroun Tazieff, Etna
Video, contenuti iconografici e riproduzioni di materiale di archivio
La mostra, oltre che di strumenti, è ricca anche di altri contenuti che attirano l’attenzione del visitatore. Ad esempio il video con le riproduzioni di documenti dell’Archivio Storico dell’Università di Catania e dell’Archivio di Stato di Catania e lo slideshow L’Etna dal ‘900 fra immagini e parole curato dalle docenti Simona Busni, Corinne Pontillo e Giovanna Santaera dell’Università di Catania.
E ancora la proiezione del film Haroun Tazieff, Etna del 1977 di Gaumont e RCA/Columbia Pictures.
Numerosi i contenuti iconografici con la riproduzione delle Colate di lava sull’Etna (prima metà del 1800) di Paolo Pantellaro (Biblioteca Ispra di Roma) e le riproduzioni di immagini conservate nella Biblioteca delle Scienze biologiche geologiche ed ambientali, nella Bibliothèque nationale de France a Parigi, nella ETH-Bibliothek Zürich, nella Bayerische Staatsbibliothek München e nella Biblioteca de la Universidad de Sevilla.
Da ammirare anche le riproduzioni di materiale dell’Archivio di Stato di Catania e dell’Archivio Storico dell’Università di Catania come il Fondo Casagrandi con le lettere del prof. Silvestri al rettore del 27 ottobre 1879 sul progetto del Gabinetto e quella dell’11 maggio 1878 riguardo l’acquisto di strumenti scientifici. E ancora la Lettera del Ministero della Istruzione Pubblica al rettore dell’Università di Catania, datata 27 giugno 1881, circa i fondi stanziati per l’acquisto di attrezzatura scientifica.
Il rettore Francesco Priolo insieme con gli organizzatori della mostra
La mostra rimarrà visitabile fino al 30 aprile 2025, esclusivamente tramite visite guidate per gruppi da massimo 25 persone. Prenotazione obbligatoria scrivendo all’indirizzo e-mail c.a.r.ect2025@gmail.com. Gli orari di visita sono dalle 14,30 alle 18 nei giorni di lunedì, mercoledì e venerdì, dalle 9,30 alle 13 il martedì, il giovedì e il sabato.